与えられた4つの数式を計算して、最も簡単な形で表してください。 (1) $(x+3)^2 + (x-5)(x+3)$ (2) $(x+5)(x-5) - (x+2)^2$ (3) $(x-2)^2 - (x+6)(x-3)$ (4) $(a+3)(a-5) - (a+4)(a-4)$

代数学式の展開多項式因数分解
2025/4/5
はい、承知いたしました。

1. 問題の内容

与えられた4つの数式を計算して、最も簡単な形で表してください。
(1) (x+3)2+(x5)(x+3)(x+3)^2 + (x-5)(x+3)
(2) (x+5)(x5)(x+2)2(x+5)(x-5) - (x+2)^2
(3) (x2)2(x+6)(x3)(x-2)^2 - (x+6)(x-3)
(4) (a+3)(a5)(a+4)(a4)(a+3)(a-5) - (a+4)(a-4)

2. 解き方の手順

(1) (x+3)2+(x5)(x+3)(x+3)^2 + (x-5)(x+3)
まず、(x+3)2(x+3)^2 を展開します。
(x+3)2=x2+6x+9(x+3)^2 = x^2 + 6x + 9
次に、(x5)(x+3)(x-5)(x+3) を展開します。
(x5)(x+3)=x2+3x5x15=x22x15(x-5)(x+3) = x^2 + 3x - 5x - 15 = x^2 - 2x - 15
これらを足し合わせます。
x2+6x+9+x22x15=2x2+4x6x^2 + 6x + 9 + x^2 - 2x - 15 = 2x^2 + 4x - 6
(2) (x+5)(x5)(x+2)2(x+5)(x-5) - (x+2)^2
(x+5)(x5)(x+5)(x-5) を展開します。これは和と差の積の形なので、
(x+5)(x5)=x225(x+5)(x-5) = x^2 - 25
(x+2)2(x+2)^2 を展開します。
(x+2)2=x2+4x+4(x+2)^2 = x^2 + 4x + 4
これらを代入して計算します。
x225(x2+4x+4)=x225x24x4=4x29x^2 - 25 - (x^2 + 4x + 4) = x^2 - 25 - x^2 - 4x - 4 = -4x - 29
(3) (x2)2(x+6)(x3)(x-2)^2 - (x+6)(x-3)
(x2)2(x-2)^2 を展開します。
(x2)2=x24x+4(x-2)^2 = x^2 - 4x + 4
(x+6)(x3)(x+6)(x-3) を展開します。
(x+6)(x3)=x23x+6x18=x2+3x18(x+6)(x-3) = x^2 - 3x + 6x - 18 = x^2 + 3x - 18
これらを代入して計算します。
x24x+4(x2+3x18)=x24x+4x23x+18=7x+22x^2 - 4x + 4 - (x^2 + 3x - 18) = x^2 - 4x + 4 - x^2 - 3x + 18 = -7x + 22
(4) (a+3)(a5)(a+4)(a4)(a+3)(a-5) - (a+4)(a-4)
(a+3)(a5)(a+3)(a-5) を展開します。
(a+3)(a5)=a25a+3a15=a22a15(a+3)(a-5) = a^2 - 5a + 3a - 15 = a^2 - 2a - 15
(a+4)(a4)(a+4)(a-4) を展開します。これは和と差の積の形なので、
(a+4)(a4)=a216(a+4)(a-4) = a^2 - 16
これらを代入して計算します。
a22a15(a216)=a22a15a2+16=2a+1a^2 - 2a - 15 - (a^2 - 16) = a^2 - 2a - 15 - a^2 + 16 = -2a + 1

3. 最終的な答え

(1) 2x2+4x62x^2 + 4x - 6
(2) 4x29-4x - 29
(3) 7x+22-7x + 22
(4) 2a+1-2a + 1

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